機(jī)械傳動(dòng)課件01

1、機(jī)械基礎(chǔ)課程教案授課時(shí)間：120分鐘一、課題名稱：機(jī)械傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)二、主要內(nèi)容：1、概述；2、帶傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)；3、齒輪傳動(dòng)；4、液壓、氣壓傳動(dòng)；三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：1、2、3、四、教授過程于主要內(nèi)容：（一）概述：1、本課題的研究對(duì)象：機(jī)械-機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱。機(jī)械 機(jī)器 機(jī)構(gòu) 構(gòu)件 (部件)零件在一般情況下，一部機(jī)器可以包含一個(gè)或幾個(gè)機(jī)構(gòu)；如：電動(dòng)機(jī)就是一個(gè)典型的二桿機(jī)構(gòu)；滑輪巧妙地將杠桿演化為轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。2、常見機(jī)構(gòu)： 1）平面連桿機(jī)構(gòu)（縫紉機(jī)、牛頭刨床） 2）凸輪機(jī)構(gòu)（內(nèi)燃機(jī)排氣機(jī)構(gòu)） 3）間歇機(jī)構(gòu)（飛輪） 4）螺旋機(jī)構(gòu)（滾珠絲杠） 5）帶，鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 6）齒輪機(jī)構(gòu) 7）蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3、機(jī)構(gòu)的組

2、成-機(jī)構(gòu)有構(gòu)件、零件組成。定義：組成構(gòu)件的單元稱為零件。實(shí)質(zhì)：它是機(jī)器中制造的單元。有通用零件和專用零件定義：組成機(jī)構(gòu)的各個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部分稱為構(gòu)件；實(shí)質(zhì)：是一個(gè)整體或元件的剛性組合，是運(yùn)動(dòng)的單元。4、在現(xiàn)代機(jī)器的傳動(dòng)裝置中，主要使用的傳動(dòng)方式：4.1機(jī)械傳動(dòng)-采用帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)等機(jī)構(gòu)作為傳動(dòng)的工作介質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)器的原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)構(gòu)之間轉(zhuǎn)速（速度）、轉(zhuǎn)矩（力）或運(yùn)動(dòng)形式的傳遞。4.2液壓傳動(dòng)-采用液壓元件，利用液體（油或水）作為工作介質(zhì)，以壓力和流量實(shí)現(xiàn)機(jī)器的原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)構(gòu)之間轉(zhuǎn)速（速度）、轉(zhuǎn)矩（力）或運(yùn)動(dòng)形式的傳遞。4.3氣壓傳動(dòng)-采用氣壓元件，利用氣體作為工作介質(zhì)，以壓力

3、和流量實(shí)現(xiàn)機(jī)器的原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)構(gòu)之間轉(zhuǎn)速（速度）、轉(zhuǎn)矩（力）或運(yùn)動(dòng)形式的傳遞。4.4電氣傳動(dòng)-采用電氣設(shè)備和電子元件，利用調(diào)整其電壓、電流及控制波形等實(shí)現(xiàn)能量和控制的傳遞。（二）機(jī)械傳動(dòng)-撓性件傳動(dòng) 帶傳動(dòng)撓性件傳 鏈傳動(dòng) 撓性軸一、帶傳動(dòng)概述· 1.1帶傳動(dòng)的特點(diǎn)： 是利用中間撓性件帶來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)械傳動(dòng)，由主動(dòng)帶輪，從動(dòng)帶輪和緊套在帶輪上的傳動(dòng)帶組成。工作方式：靠摩擦力工作。l 傳動(dòng)帶的類型：平帶，V帶，圓帶，同步齒形帶等。Ø 平帶傳動(dòng)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，帶的擾性好，易制造，用于中心距大的場(chǎng)合。Ø V帶傳動(dòng)： 摩擦力大，傳遞的功率大，結(jié)構(gòu)緊湊。Ø V

4、帶傳動(dòng)： 摩擦力大，傳遞的功率大，結(jié)構(gòu)緊湊。Ø 圓帶傳動(dòng)： 用于低速，小功率傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)的中心距大；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無噪聲；過載保護(hù)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低。缺點(diǎn)：外廓尺寸大；傳動(dòng)比不準(zhǔn)確；軸的承受力大；效率低；帶壽命短；不宜用于易燃，易爆場(chǎng)合。· 1.2帶傳動(dòng)的主要形式： 1）開口傳動(dòng)； 2）交叉?zhèn)鲃?dòng)； 3）半交叉?zhèn)鲃?dòng)；· 1.3帶傳動(dòng)的受力分析： 說明：F是帶所能傳遞的圓周力。· 1.4帶傳動(dòng)的工作原理： 借助帶與帶輪的張緊，使主動(dòng)輪上輸入功率轉(zhuǎn)化為帶兩邊的拉力差F，從而克服從動(dòng)輪上阻力矩，帶動(dòng)從動(dòng)輪。當(dāng)P，v一定時(shí)，F(xiàn)有極限值。若機(jī)器出現(xiàn)過

5、載，F(xiàn)不能克服從動(dòng)輪上的阻力矩，帶沿輪面全面滑動(dòng)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇降低甚至不動(dòng)，這就是打滑，是帶傳動(dòng)的主要失效形式之一。說明：· 當(dāng)帶沿帶輪有打滑趨勢(shì)時(shí)，摩擦力達(dá)到最大值；與帶傳動(dòng)的極限有效拉力有關(guān)的因素：· 1、初拉力F0· 2、包角· 3、摩擦系數(shù)1.5帶的耐久性：· 帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶沿輪轉(zhuǎn)動(dòng)的部分，除了受拉力外，還受離心力的作用。因此在帶的截面上產(chǎn)生拉應(yīng)力和離心應(yīng)力，帶與帶輪彎曲部分產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。· 帶是在變應(yīng)力下工作。· 最大應(yīng)力為： · 帶的耐久性取決于最大應(yīng)力的大小和應(yīng)力循環(huán)的總次數(shù)N。· 為保

6、證帶有足夠的壽命，則 1.6帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)及傳動(dòng)比：1、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)：· 彈性滑動(dòng)由于帶的緊邊和松邊拉力不等，使帶的兩邊彈性變形不等所引起帶與輪面的微量相對(duì)滑動(dòng)，不可避免。· 彈性滑動(dòng)的大小與松緊邊拉力差F有關(guān)。· F越大，彈性滑動(dòng)越大，當(dāng)F 大于全部摩擦力時(shí)，彈性滑動(dòng)就變成打滑了。打滑是由過載引起的，可以避免。2、傳動(dòng)比:由于彈性滑動(dòng)不可避免，因此從動(dòng)輪圓周速度v2總是小于主動(dòng)輪圓周速度v1 。即從動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速n2總是小于理論轉(zhuǎn)速n2 。由于彈性滑動(dòng)引起的從動(dòng)輪圓周速度的相對(duì)降低率稱為滑動(dòng)率。 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比： 1.7張緊裝置和帶傳動(dòng)的維護(hù)：1.7.1張緊

7、裝置：1、調(diào)節(jié)兩軸中心距的張緊裝；2、具有張緊輪的裝置；1.7.2帶傳動(dòng)的維護(hù)：· 、安裝時(shí)，兩軸必須平行。· 、加防護(hù)罩以保證安全。· 、更換帶時(shí)，同一帶輪上的帶必須同時(shí)更換。· 、膠帶不宜與酸、堿或油等接觸，工作溫度不應(yīng)超過°。 二、鏈傳動(dòng)的概述2.1概述：鏈傳動(dòng)是依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。· 與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，徑向壓軸力小，適于低速情況下工作。· 與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)安裝精度要求較低，成本低廉，可遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。· 鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比。·

8、; 鏈傳動(dòng)主要用在要求工作可靠、轉(zhuǎn)速不高，且兩軸相距較遠(yuǎn)，以及其它不宜采用齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合。2.2滾子鏈的結(jié)構(gòu)：1、滾子鏈的結(jié)構(gòu)· 滾子鏈?zhǔn)怯蓾L子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板組成；· 內(nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間為過盈聯(lián)接；· 滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間均為間隙配合。 說明：² 滾子鏈有單排鏈、雙排鏈、多排鏈。² 多排鏈的承載能力與排數(shù)成正比，但由于精度的影響，各排的載荷不易均勻，故排數(shù)不宜過多一般不超過4排。2、鏈條的接頭處的固定形式：2.3鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性：1、鏈傳動(dòng)的速度分析（1）鏈傳動(dòng)的平均速度：（2）鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比為：（3

9、）鏈條鉸鏈A點(diǎn)的前進(jìn)分速度（4）上下運(yùn)動(dòng)分速度2、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)具有不均勻性；由上述分析可知，鏈傳動(dòng)中，鏈條的前進(jìn)速度和上下抖動(dòng)速度是周期性變化的，鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就越大。當(dāng)主動(dòng)鏈輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)鏈輪的角速度以及鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比都是周期性變化的，因此鏈傳動(dòng)不宜用于對(duì)運(yùn)動(dòng)精度有較高要求的場(chǎng)合。鏈傳動(dòng)的不均勻性的特征，是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊形這一特點(diǎn)所造成的，故稱為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。2.4鏈傳動(dòng)的失效形式：2.5鏈傳動(dòng)的布置、張緊及潤滑：2.5.1鏈傳動(dòng)的布置（1）2.5.2鏈傳動(dòng)的布置（2）2.5.3鏈傳動(dòng)的布置（3）2.6鏈傳動(dòng)的布置、張緊

10、及潤滑：2.6.1鏈傳動(dòng)的張緊重力自動(dòng)張緊彈簧自動(dòng)張緊 托架自動(dòng)張緊張緊輪定期張緊2.6.2鏈傳動(dòng)的布置、張緊及潤滑1、鏈傳動(dòng)的潤滑鏈傳動(dòng)中銷軸與套筒之間產(chǎn)生磨損，鏈節(jié)就會(huì)伸長，這是影響鏈傳動(dòng)壽命的最主要因素。因而，潤滑是延長鏈傳動(dòng)壽命的最有效的方法。潤滑的作用對(duì)高速重載的鏈傳動(dòng)尤為重要。良好的潤滑可緩和沖擊、減輕磨損、延長鏈條的使用壽命。· 潤滑油推薦采用牌號(hào)為：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全損耗系統(tǒng)用油。· 對(duì)于開式及重載低速傳動(dòng)，可在潤滑油中加入MoS2、WS2等添加劑。· 對(duì)于不便采用潤滑油的場(chǎng)合，允許涂抹潤滑脂，但應(yīng)定期清洗與涂抹。三、撓性

11、軸 撓性軸是由幾層纏繞成螺旋線的鋼絲制成的，相鄰兩層鋼絲的旋向相反撓性軸可用于任意相互傾斜或偏離的接頭間的傳動(dòng)，具有自適應(yīng)性（三）機(jī)械傳動(dòng)-齒輪傳動(dòng)3.1齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及種類;® 齒輪機(jī)構(gòu) 是通過一對(duì)對(duì)齒面的的依次嚙合來傳遞兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。® 齒輪機(jī)構(gòu)與其它傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、能保證恒定的傳動(dòng)比；2、傳遞的功率與適用的速度范圍大；3、結(jié)構(gòu)緊湊；4、效率高；5、工作可靠，壽命長。 ® 缺點(diǎn)：1、制造、安裝精度高；2、軸間距大時(shí)不適用。® 類型：ü 按照一對(duì)齒輪傳遞的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是平面運(yùn)動(dòng)還是空

12、間運(yùn)動(dòng)分為：1、平面齒輪機(jī)構(gòu)：作平面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu)稱為平面齒輪機(jī)構(gòu)。例如：直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)、人字齒輪傳動(dòng)。2、空間齒輪機(jī)構(gòu)：作空間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu)稱為空間齒輪機(jī)構(gòu)。（例如：兩軸相交的錐齒輪傳動(dòng)；兩軸交錯(cuò)的蝸桿傳動(dòng)、交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)。ü 根據(jù)兩傳動(dòng)軸線的相對(duì)位置，它可分為三類：® 1. 圓柱齒輪傳動(dòng)（平行軸齒輪機(jī)構(gòu)）兩齒輪的傳動(dòng)軸線平行，這是一種平面齒輪機(jī)構(gòu). ® 2. 錐齒輪傳動(dòng)（相交軸齒輪機(jī)構(gòu)） 兩齒輪的傳動(dòng)軸線相交于一點(diǎn)，這是一種空間齒輪機(jī)構(gòu). ® 3. 交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)兩齒輪的傳動(dòng)軸線為空間任意交 錯(cuò)位置，它也是空間齒輪機(jī)構(gòu)

13、.® 4、蝸桿傳動(dòng)交錯(cuò)軸間的傳動(dòng)，交錯(cuò)角為90°ü 按照齒輪的工作情況分為：® 1、開式齒輪傳動(dòng)® 2、閉式齒輪傳動(dòng)ü 按照齒輪的圓周速度分為：® 1、低速傳動(dòng)® 2、中速傳動(dòng)® 3、高速傳動(dòng)ü 按照齒輪排列的位置分為：® 1、外嚙合傳動(dòng)® 2、內(nèi)嚙合傳動(dòng)® 3、齒輪齒條傳動(dòng)ü 按照齒廓的形狀分為：® 1、漸開線形® 2、擺線形® 3、圓弧齒3.2漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒的各部分名稱及其基本尺寸3.2.1直齒圓柱齒輪各部分名稱我們將其稱之

14、為：“三高”、“三圓”、“三弧”?！叭摺?齒頂高、齒根高、齒全高；“三圓”-齒頂圓、齒根圓、分度圓；“三弧”-齒厚、齒槽寬、齒距（周節(jié)）1、齒頂高: （ha）位于分度圓與齒頂圓之間的輪齒部分成為齒頂,齒頂?shù)膹较蚋叨确Q為齒頂高。2、齒根高: （hf）位于分度圓與齒根圓之間的輪齒部分稱為齒根，齒根的徑向高度稱為齒根高.3、齒全高(全齒高/齒高): （h）齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離,即齒頂高于齒根高之和稱為齒高. h=ha+hf 4、齒頂圓:（da）以齒輪的軸心為圓心,過齒輪各輪齒頂端所作的圓稱為齒頂圓.5、齒根圓:（df）以齒輪的軸心為圓心,過齒 輪各齒槽底所作的圓,稱為齒根圓。6、分度圓:（

15、d）為了便于齒廓各部分尺寸的計(jì)算,在齒輪上選擇一個(gè)圓作為計(jì)算的基準(zhǔn),該圓稱為齒輪的分度圓.(標(biāo)準(zhǔn)齒輪分度圓與節(jié)圓重合且s=e) 說明：分度圓上的符號(hào): 直徑 半徑 齒距 齒厚 齒槽寬 齒距 d r p s e p=s+e7、齒厚:（sr） 任意圓周上一個(gè)輪齒的兩側(cè)齒廓間的弧線長度稱為該圓上的齒厚； 注：不同圓周上的齒厚不同8、齒槽寬: （er）相鄰兩輪齒間的空間稱為齒槽，任意圓周上齒槽兩側(cè)齒廓間的弧線長度,稱為該圓上的齒槽寬：9、齒距(周節(jié)): （pr）任意圓周上相鄰兩齒同側(cè)齒廓間的弧線長度稱為該圓上的齒距。 注：在同一圓周上齒距等于齒厚槽寬之和。 pr=sr+er10、齒寬：（b）輪齒的軸向?qū)挾取?3.